초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
연구목표
1. Roll to Roll 전기방사장비/제작보유 및 작동여부(방사직경 1.0㎛이하)
2. 자연환기용 나노섬유필터 포집효율 중량법 50%이상(PM10급 대응)
3. 기계환기용 나노섬유필터 포집효율 MERV-12(PM2.5 대응)
4. 자연환기용 창문 방충메쉬구조형 필터 제작(PM10 대응) - 빛투과율 80% - 필터 포집효율 중량법 50% 이상

연구내용
1. Roll-to-roll 전기방사장비 개발
2. 대면적 나노파이버 필터 성능평가 (PM10급

□ 연구의 목적 및 내용
연구목표
1. Roll to Roll 전기방사장비/제작보유 및 작동여부(방사직경 1.0㎛이하)
2. 자연환기용 나노섬유필터 포집효율 중량법 50%이상(PM10급 대응)
3. 기계환기용 나노섬유필터 포집효율 MERV-12(PM2.5 대응)
4. 자연환기용 창문 방충메쉬구조형 필터 제작(PM10 대응) - 빛투과율 80% - 필터 포집효율 중량법 50% 이상

연구내용
1. Roll-to-roll 전기방사장비 개발
2. 대면적 나노파이버 필터 성능평가 (PM10급 대응)
3. 이론적 계산에 따른 적정 고분자 소재 선정 및 합성물질 개발
4. 필터흡착 미세 먼지 세척기술
5. 다이폴, 건조 및 라미네이션모듈 개발
6. 나노급 파이버 전기방사장비 적용, 가동 및 나노파이버 생산
7. 생산된 나노파이버로 대면적 나노파이버 필터(자연환기용 및 기계환기용) 제작 및 필터효율 성능평가(PM2.5급 대응)
8. 미세먼지 필터의 장시간 사용을 위한 고분자 파이버의 안정성 평가
9. 필터흡착 미세 먼지 세척기술: 미세먼지 세척을 위한 세척용액을 개발하여 무기 미세먼지와 유기미세먼지를 세척

□ 연구개발성과
1. 나노섬유전기방사장비 제작 완료
2. 방사직경: 300nm
3. 빛투과율: 90%
4. 필터포집효율: MERV-13
5. 세척효율: 80%
6. 자연환기용 창문 방충메쉬구조형 필터 제작(PM10 대응) - 빛투과율 80% - 필터 포집효율 중량법 50% 이상 by KS B 6141
7. 기계환기용 필터 제작 (PM2.5 대응)
- 필터포집효율 MERV-12(ANSI/ASHRAE Standard 52.2-2012)
8. (위탁1)기존 주관연구기관으로서의 PM2.5급의 포집에 대한 목표치 달성 (PM2.5급: 2 μm ~ 2.5 μm KCl source 입자)
- 실험적으로 제작된 필터의 빛 투과율, 압력손실, 효율 목표 달성
- 빛 투과율 60%, 효율 80%, 압력손실 125 Pa 이하
- 빛 투과율 80%, 효율 70%, 압력손실 85 Pa 이하
- 풍속조건: 0.35 m/s
9. (위탁1)압전 강유전 섬유의 전위측정 및 마찰대전효과 검증
10. (위탁1)PBI 기반의 필터제작 기술개발
11. (위탁2)DFT 계산을 통한 효율적인 필터 소재 선정
12. (위탁2)필터링 후 투과도 및 통기성 감소에 대비한 필터세척 연구

□ 연구개발성과의 활용계획 (기대효과)
< 활용계획 >
1. 현장적용 방안
자연환기용 : 가정 및 학교, 사무실 등의 창문에 적용
기계환기용 : 공기청정기, 환기장치 등의 가전제품에 적용
2. 실용화/제품화 방안
- 자연환기용 : 눈이 성긴 방충망 위에 방사 및 라미네이팅 후 다이폴 시켜, 문틀에 맞게 제작 또는 자가 제작설치(DIY)형으로 방진망만 보급
- 기계환기용 : 가전제품 등의 특성에 맞게 제작
3. 미래원천기술 확보,
전기방사기술, Roll-to-roll 방식 연속 생산기술
4. 사업화, 기술이전, 후속연구 등
건설사, 공공 조달시장에 판매망 가동

< 기대효과 >
(1) 기술적 측면
- 전기방사 기술혁신
- 2022년 기준으로 약 5% 시장을 점유할 경우 수십억원의 시장 창출이 가능할 것으로 기대
(2) 경제·사회적 측면
- 주요사용처: 주택, 사무실 등 상업용 건축물의 창문, 다중이용시설 등의 창문
- 일자리창출: 본 제품은 대체재가 아닌 신제품이므로 필요 수량 생산에 따른 풍선 효과 없이 순수한 고용창출 가능
(3) 환경적 측면
- 실내공기질 향상

(출처 : 요약문 4p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• 목차 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 9
• 1-1. 연구개발 목적 ... 9
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 10
• (1) 연구개발의 개요 ... 10
• (2) 연구개발 대상의 국내․외 현황 ... 13
• (3) 기술개발의 차별성 ... 17
• 1-3. 연구개발 범위 ... 19
• 2. 연구수행내용 및 성과 ... 20
• 2-1. 연구 내용 ... 20
• (1) 연구개발 추진전략·방법 ... 20
• (2) 연구개발 추진체계 ... 21
• (3) 추진 일정 ... 22
• (4) 연구개발의 주요내용 ... 25
• 2-2. 연구 개발 성과 ... 26
• (1) 나노섬유 제작을 위한 온습도 유지모듈 및 건조 모듈 개발 ... 26
• (2) 나노섬유 고정을 위한 라미네이션 모듈 개발 및 나노섬유 전기방사장비에 적용 ... 35
• (3) 라미네이션 후 표면 활성화 (Di-Pole) 공정개발 및 나노섬유 전기방사장비에 적용 ... 36
• (4) 전기방사 시스템 전체도 ... 37
• (5) 연구과정 ... 38
• (6) 실증실험 ... 119
• (7) 세척(위탁2) ... 128
• (8) 외부기관 테스터 ... 153
• (9) 시제품 제작 ... 170
• (10) 스마트 분석 ... 173
• (11) 압전 강유전 섬유의 전위측정 및 마찰대전효과 검증(위탁1) ... 174
• (12) PBI 기반의 필터제작 기술개발 ... 175
• 2-3. 연구 결과 ... 177
• (1) 연차별 연구내용 및 결과 ... 177
• (2) 기술적 성과 ... 179
• (3)국내외 논문게재 성과 ... 180
• (4) 국내 및 국제학술회의 발표성과 ... 180
• (5) 산업재산권 ... 182
• 3. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 184
• 3-1. 목표 ... 184
• 3-2. 목표 달성여부 ... 185
• 3-3. 목표 미달성 시 원인(사유) 및 차후대책(후속연구의 필요성 등) ... 187
• 4. 연구개발성과의 활용 계획 등 ... 188
• 4-1. 연구개발결과의 활용방안 ... 188
• 4-2. 사업화 검토 ... 189
• (1) 목표 시장 구조 ... 189
• (2) BM 목표 및 핵심경쟁요인 ... 191
• (3) 비즈니스 모델 수익창출 방안의 검토 ... 191
• (4) 향후 사업화를 위한 구체적인 전략, 원가분석 경쟁력 확보 ... 193
• 끝페이지 ... 198